阿卡迪亚别墅整体智能家居系统的设计

阿卡迪亚别墅整体智能家居系统的设计

一、选题简介、意义

1.选题简介

本设计建筑地处无锡。房间分布为：地下一层有院子、洗衣房、设备间、储藏室、车库；地下一层房间均不需要进行地暖、空调系统的设计，建筑面积为70平方米。一层有用餐区、起居区、庭院、厨房、浴室、工人房、洗手间、平房和入口；其中用餐区、起居区、书房需要进行地暖、空调系统进行设计，建筑面积为135平方米。二层有家庭区、卧室1、浴室、卧室2、客房以及几个空间房间等；其中家庭区、卧室1、卧室2和客房需要进行空调、地暖系统的设计，建筑面积为105平方米。三层主要为主人房进行地暖、空调系统的设计，第三层建筑面积为70平方米。

设计参数：

房间设计温度：19-22℃；进回水温差：9-11℃；地板表面温度：25-29；摄氏度热输出：48-125W/㎡；流量：0.12-0.15升/秒；压力降：20-40K/Pa；回路长度：50-120m；管子的尺寸：20、25mm；管间距：150-400mm。

2.选题意义

随着人类的发展，生活水平虽然在不断提高，可是却不可避免的破化着我们赖以生存的地球。污染的加剧导致厄尔尼诺现象的不断恶化。使全球气候异常，导致部分地区出现极寒、极热等极端天气。因此，考虑到当前环境的情况，拟对阿卡迪亚别墅进行地暖系统设计。地暖系统能够满足空调在冬天制暖不足的情况。

在进行每一系统设计施工时，将系统进行合理整合。比如地暖热水和空调热水的系统可以统一使用壁挂炉进行热水供给。地暖系统和空调系统使用远程控制面板。当用户不在家时可以使用手机wifi远程控制空调和地暖。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）

（一）主要内容：

本课题以阿卡迪亚别墅为例，完成对该别墅整体智能家居的设计。

（二）拟解决的主要问题：

1.空调系统的设计；

2.地暖系统的设计；

3．生活热水系统的设计；

4．智能控制系统的设计；

5.安装施工的组织安排。

（三）预期目标：

根据项目需求，对该别墅进行科学合理规范的设计和施工，必须实现业主对高品质生活的预期要求。让业主真正感受到整体智能家居系统所带来的节能、舒适、便捷的生活感受。

（四）设计步骤：

本课题的工作步骤分为个阶段：

第一阶段：查阅资料，阅读行业规范和守则；

第二阶段：寻求销售部门量房数据，确定房间布置及计算冷、热负荷；

第三阶段：走访业主，协商设计有关事宜；

第四阶段：进行总体设计，设备选型；

第五阶段：实地施工；

第六阶段：施工完成，交付业主；并嘱咐业主使用方式和保养方法；

第七阶段：整理技术资料，完成毕业设计论文及答辩。

引言 1

第一章空调系统的设计 4

1.1 中央空调系统概述 4

1.2 空调方案的确定 5

1.2.1 空气调节系统的分类 5

1.2.2 空调系统的比较 6

1.2.3 制冷剂的确定 6

1.2.4 送、回风方式的确定 7

1.3 冷负荷计算 7

1.3.1 单位面积冷负荷指标法简介 7

1.3.2 空调负荷估算 8

1.4空调设备的选型计算 9

1.4.1空调品牌的确定 9

1.4.2室内机选择 9

1.4.3 室外机的选型 11

1.5附属设备的确定 12

1.5.1 冷媒配管基本要求 12

1.5.2 保温材料的选择 13

第二章地暖系统的设计 14

2.1地暖系统概述 14

2.2地暖系统方案的确定 15

2.3地暖设备的选型计算 16

2.3.1房间热负荷的计算 16

2.3.2锅炉的确定 17

2.3.3分集水器的选型 18

2.3.4温控器的确定 20

2.3.5主材和辅材的确定 21

第三章生活热水系统的设计 23

3.1生活热水系统概述 23

3.2生活热水系统方案的确定 23

3.3生活热水设备的选型计算 23

3.3.1水泵的选型与设计 23

第四章整体智能家居系统的整合设计 26

4.1智能家居系统概述 26

4.2智能家居系统方案的确定 26

4.3组织施工方案 26

4.4 施工注意事项 28

4.4.1 锅炉的安装 28

4.4.2分集水器的布置安装 30

4.4.3温控器的布置与安装 30

4.4.4空调室内机的安装 31

4.4.5空调室外机的安装 31

第五章后期维护与保养 32

5.1 空调的维护与保养 32

5.2地暖的维护与保养 32

第六章结论 34

小结与致谢 35

参考文献 36

引言

1.课题来源及研究意义

人们生活水平的不断提高、科技的飞跃发展，人类对生活水平提出了更为苛刻的要求。以前，人们家里有壁挂式空调。壁挂式空调不仅耗能而且控制相当不方便。对于别墅建筑来说，户型大，房间面积大，对舒适性要求较高。以往的空调已经难以实现现在所要求的生活条件。因此，本设计将对阿卡迪亚别墅进行中央空调系统设计。中央空调是以一个外机作为制冷外机，内机使用嵌入式，在满足制冷需求的同时体现节能、舒适、美观的理念。

众所周知，家里需要使用热水时需要烧水。以往烧水就是在需要的时候用热水器或炊具进行加热。加热缓慢，效率低下。当人们使用热水洗澡时，打开阀门，要等好久才能用上舒适的热水，且热水供给有时会由于出水量的限制会出现中断。针对以上考虑，本设计针对阿卡迪亚别墅进行智能热水系统设计。该热水系统是在壁挂炉加热热水后，经热水循环泵、旁通管又流回壁挂炉。可以实现热水的实时供给，节约了能源，也避免了水资源的浪费。更给业主带来舒适便捷的生活体验。

在进行每一系统设计施工时，将系统进行合理整合。比如地暖热水和空调热水的系统可以统一使用壁挂炉进行热水供给。地暖系统和空调系统使用远程控制面板。当用户不在家时可以使用手机wifi远程控制空调和地暖，在用户回家时可以第一时间享受舒适、便捷的家居体验。

2.国内外智能家居系统应用概况

在全球化日益加快的今天，各种尖端科技的普及速度在不断加快。从1984年在美国建成世界上第一幢智能建筑，该建筑虽然只是通过计算机系统对楼层内的空调等设备进行控制但是已经是开启了智能控制的先河了。2000年，在新加坡这种智能家居系统得到广泛的实际使用，美国的安装量更是达到了四万户。2003年，智能家居为市场带来了超过3700亿美元的产值。在智能家居的创新方面，西方国家一直保持领先状态。以美国为首的一些西方国家也跻身于智能家居的研发之中。比如：微软公司发明的梦幻之家、摩托罗拉公司发明的居所之门、IBM公司发明的家庭主任纷纷进入智能家居市场行列。除此之外，日本、韩国、澳大利亚等国家也在智能家居市场上跃跃欲试。

以下为目前市场上出现的智能家居控制系统比较出色的几款，在此进行简单对比：X-10系统，该系统产自美国，它的优点有节省布线，节约成本等。缺点为施工难度较大，费用较高等。其次为德国的EIB系统，该系统对工程的要求复杂苛刻，并且成本高，市场使用率很低。来自新加坡的8X系统较为成熟，设计较为合理，同时也比较适合中国的国情。日本是一个发达国家，同时也是一个智能系统应用较为普遍的国家。相应的，其对智能家居系统尖端科技的掌握也是毋庸置疑的。日本除了能过实现家用电器等的自动控制外，还能通过生物科技进行了较为先进的自动门识别验证。该系统的工作方法是：当用户回家站在门前时，智能系统会自动进行扫描，辨别用户，从而打开大门。另外，日本还有一套对人的健康进行检测的智能系统。当人在如厕时，便器垫圈上的血压计会自动进行检测如厕人的血压值。座便器内的血糖检测仪器会自动检测人的血糖值。这些数据都会在一个液晶屏幕上面显示出来，可以让用户每天都了解到自己的健康状况。在澳大利亚，智能系统被自动化所反应出来。比如，当需要打开门时，用户可以划出一个手势进行解锁；泳池或者浴室的水可以自动注水或者排水；下雨天花园的自动灌溉系统也会自动的关闭。更令人瞠目的是澳大利亚的安保系统，在围墙上安装了数量庞大的传感器，即使有一只小虫飞过系统都会检测出来。

在我国，智能家居系统主要有海尔的“E家庭”和清华同方的“E-hone数字家园”。由于目前国内市场智能家居系统发展不完善，没有形成系统的研发、管理与运营数据链，加之国家没有政策法规的引导，目前我国的智能家居市场鱼目混杂。概念炒作强势，标准被滥用，主要表现在对产品技术的革新受阻，只能够以次充好。产品缺乏人性化，往往在追求高科技的时候却导致不实用，导致业主根本不愿意使用新开发出的产品和技术。

因此，我国在发展新兴技术时，不能只模仿却不创新。应当在和西方国家开展广泛交流的同时重视产品的质量和研发。因为产品的质量直接能够影响产品的使用和实用性能，甚至使新科技坐上“冷板凳”。此外，应加大教育机制，培养高端技术人才，鼓励创新，只有产品的质量和创新满足来消费者，产品才有市场，产业才能发展。如此良性循环才是企业真正期望达到的效果。

3.本课题的主要研究内容

本课题以阿卡迪亚别墅为例，完成对该别墅的中央空调系统、地暖系统、生活热水系统的整体智能控制。并针对每一环节，每一步骤上的具体要求给出解决方案，进行冷、热负荷计算、设备的选型，到施工以及后期的维护保养。对于本课题，主要研究内容如下：

1. 设计空调系统方案；

2.设计地暖系统方案；

3.设计生活热水系统方案；

4.根据房间面积、分布以及基础数据进行设备的选型计算；

5.确定施工方案；

6.阐述后期维护与保养注意事项。

房间基础数据：

地暖系统：

1.房间温度：19-22℃

2.进回水温差：9-11℃